CN101977731B - 表面修饰工具接合器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过表面修饰来修饰表面的表面修饰装置、系统、制品和方法,由此表面修饰元件的插入物能够被快速且容易地在载体组件上进行更换而在使用期间不受损坏。
Description
背景技术
本发明涉及一种用于修整表面的装置和系统。更具体而言,本发明涉及一种易用且低成本的表面修饰工具接合器,所述接合器包括多个可拆除的表面修饰制品,诸如磨料制品插入物,和在表面修饰方法中使用该表面修饰工具接合器的表面修饰工具系统。
人们已采用各种连接系统将磨料制品,诸如磨料片和磨料盘,连接至诸如砂磨工具的电力表面修饰工具上,由此前者由后者驱动。磨料片和磨料盘具有相对柔性的结构,并具有各种各样的尺寸和形状。通常,磨粒在磨料盘或磨料片的一个主表面上。这些类型的磨料制品通常是通过机械螺栓和垫圈等固定在表面修饰工具上,而这就要求使用者操作来安装和更换。
通常,在用旋转的研磨机进行表面修饰时,在圆盘形的磨料制品中邻近其外圆周部分的磨损往往要比靠近其中心的磨损要严重。由于磨损的不均匀,因此在靠近盘中心的部位会有相当量的其他优质磨粒的浪费。此外,响应于形成磨料盘,在第一种情况下,磨料盘所切割的相当量的片材被浪费,因而增加了单个磨料盘的损耗。该损耗量,例如,对于具有16至20英寸直径的磨料盘而言可为约16%至约23%。此外,在该磨料盘中心以及在磨料盘圆周的材料一般一点也不研磨。应当理解的是,就把片材变换为磨料盘而论的总损耗以及在磨料盘中心材料一般的损耗有时会造成损失相当大的废料损失。此外,磨料盘在使用期时会损坏,诸如随着撞击工作面上的凸起(如,钉子)而损坏。因此,必须更换整个磨料盘。这样不仅因为未损坏的部分也必须更换所以代价较高,而且在表面修饰的操作,诸如砂光操作中,由于拆除和更换损坏的磨料盘的相对冗长的过程而使得停工时间增加。此外,还存在消除在产品以及在生产过程中材料浪费的需要。
发明内容
因此,存在对改进的表面修饰工具接合器的需求,该改进的表面修饰工具接合器包括多个磨料制品插入物,以及利用该表面修饰工具接合器和插入物来允许容易地连接至动力工具的表面修饰工具系统,由此驱动前者以便在工作面上进行表面修整操作。这些需求进一步包括能够容易和经济地仅更换表面修饰组件已损坏的部分。此外,在产品以及在其制造过程中存在着减少浪费材料的要求,这是因为生产厂商努力要达到零废品生产。
本发明提供一种装置,包括:能够旋转的载体;该载体上的多个表面修饰制品,这些表面修饰制品中的每一个具有用于修饰表面的主表面和至少一个前缘部分;以及在载体和表面修饰制品中的一个上的保持组件,该保持组件用于当由主表面进行表面修饰时,将表面修饰制品中的每一个的前缘部分以与工作面间隔开的关系进行保持。
本发明提供一种用于修饰工作面的表面修饰系统。该系统包括:具有能够绕轴旋转的传动构件的表面修饰动力工具;以及,能够连接至传动构件的表面修饰工具接合器,该表面修饰工具接合器包括:能够旋转的载体;该载体上的多个表面修饰制品,这些表面修饰制品中的每一个具有用于修饰表面的主表面和至少一个前缘部分;以及在载体和表面修饰制品中的一个上的保持组件,该保持组件用于当由主表面进行表面修饰时,将表面修饰制品中的每一个的前缘部分以与工作面间隔开的关系进行保持。
本发明提供一种可连接至表面修饰工具组件的表面修饰组件。该表面修饰组件包括:大致伸长的主体,该主体具有相对的第一和第二主表面、以及至少一个前缘部分;在第一和第二主表面中的一个的至少一部分上的表面修饰材料,该表面修饰材料与前缘间隔开以用于修饰工作平面中的工作面;第一连接机构部分,其用于将前缘部分可拆除地连接至表面修饰工具组件;以及第二连接机构部分,其与用于将主体的区段可拆除地固定至表面修饰工具组件的第一连接部分间隔开,以便使该表面修饰材料大致与前缘部分和工作平面线性间隔开。
本发明提供一种用表面修饰制品来修饰表面的方法。所述方法包括:在能够旋转的载体上提供多个表面修饰制品,表面修饰制品中的每一个具有用于修饰表面的主表面和至少一个前缘部分;以及保持组件用于当主表面进行表面修饰时,将表面修饰制品中的每一个的前缘部分以与工作面间隔开的关系进行保持。
本发明的各方面提供一种表面修饰工具接合器和表面修饰工具系统,该表面修饰工具系统采用了可更换的研磨或表面修饰组件。
本发明的各方面提供一种易于安装至电力表面修饰工具系统的表面修饰工具接合器。
本发明的各方面包括使用表面修饰制品和接合器,通过为各种的盘径使用相同尺寸的区段件,该接合器显著减少了材料浪费的量,从而最少化库存磨料盘。
本发明的各方面提供一种能够将低成本的表面修饰工具接合器连接到动力工具组件上的经济方法。
本发明的各方面包括使用研磨组件插入物以提供低成本和方便的磨料制品的安装和拆卸。
本发明的各方面包括使用便于仅将那些可能被磨损或损坏的研磨件加以更换的研磨组件插入物。
本发明的各方面包括使用表面修饰制品和接合器,该结合器显著减少了在其构造中材料浪费的量。
本发明的各方面包括使用表面修饰制品和接合器,该接合器显著减少了在盘形制品制作期间的材料浪费的量。
本发明的各方面包括使用表面修饰制品和接合器,该结合器通过减少研磨面与被研磨面之间粉尘聚集的形成来提高研磨效率从而减少粉尘。
本发明的各方面包括使用表面修饰制品和接合器,该接合器可获得上述优点以及允许提供更大的单位压力。
本发明的各方面包括使用表面修饰制品和接合器,该接合器通过在进行研磨时浮动在不平坦的表面上而改善表面修饰操作。
本文所述各方面仅仅是通过利用本发明而实现的若干方面中的一些。其前面的描述并不意味着必须只能以特定的方式实施本发明才能实现前述各方面的内容。
通过以下对示例性实施例的详细描述,将更充分地理解本发明的这些和其他特征和方面。
附图说明
图1是研磨接合器和使用该研磨接合器的工具系统的各组件的分解透视示意图。
图2是示出安装在研磨接合器上的多个研磨组件的研磨接合器的平面示意图。
图3A示出正被安装至载体组件的粘合剂接组件连接的放大和分段示意性正视图。
图3B是本发明的另一个示例性实施例的放大和分段示意性正视图。
图4示出根据本系统的一个方面而制作的研磨组件的替代实施例的放大示意图。
图5是本发明的另一个示例性实施例的放大视图。
具体实施方式
词语“一种”、“该”和“所述”可互换地使用,表示一个或多个所描述的元件。通过使用表示方向的词语,诸如表示所公开制品各元件位置的“顶部”、“底部”、和“背面”等,是指元件相对于水平设置的主体部分的相对位置。并非旨在要求所公开制品在其制造期间或之后应具有任何特定的空间取向。
本发明涉及示出改善的表面处理系统10的一个示例性实施例的图1至图3A,所述改善的表面处理系统10包括表面修饰工具接合器12,诸如能够连接至能够旋转的传动构件14上的研磨工具接合器12,通过合适且已知的方法所述传动构件14具有动力工具16的支承面15。表面修饰工具接合器12虽然被描述为用于研磨,但亦可进行多种表面处理操作,包括但不限于抛光、磨削、去毛刺等。虽然所述的动力工具16可为地板砂光机16,其用于研磨工作面18(图3A),但本示性实施例设想使用其他动力工具以进行其他的操作,这些操作包括但不限于抛光、磨光、去毛刺等。工作面18可为可处理的任何合适的表面,诸如木地板、混凝土、墙或非水平的表面等。紧固元件19和垫圈利用螺纹将工具接合器固定至传动构件或元件14上。还可使用任何其他合适的方法,包括但不限于压敏粘合剂以及钩环紧固元件。
在示例性实施例中,适于连接到能够旋转的传动构件14上的表面修饰工具接合器12,可包括具有多个研磨或表面修饰组件22的载体组件20,所述研磨或表面修饰组件22可为由此被载于主要大致为平坦的表面24上的可拆除的插入物或元件22。如下将描述,可利用将描述的方法把研磨或表面修饰组件22可移除地固定至载体组件20。有利的是,由于无覆盖该载体组件的研磨盘组件的连续单片,因而利用该研磨或表面修饰组件尤其是具有直边的那些可节约相当大的材料成本。应当理解的是,使用研磨组件插入物或区段提供了低成本且方便安装和拆卸的磨料制品。此外,通过减少研磨面与被研磨面之间粉尘积聚的形成从而提高研磨效率,上述间隔的研磨插入物消除了粉尘,原因是对粉尘颗粒的捕集大大减少了。
在一个示例性实施例中,研磨或表面修饰组件22大致具有相同的尺寸。因此,可使用一个尺寸来装配不同直径或尺寸的传动盘或构件14。应当理解的是,所使用的研磨或表面修饰组件的数量主要取决于传动构件或盘的直径。一般而言,传动构件工具或接合器的直径越大,则要使用的研磨或表面修饰组件的数量就越多。例如,具有约15英寸直径的传动构件14可具有三(3)个呈矩形形状(例如,4英寸×6英寸)的研磨或表面修饰组件。具有20英寸直径的传动构件可具有约六(6)个具有上述尺寸的研磨或表面修饰组件。
这样,通过对各种盘径使用相同尺寸的研磨件从而显著减少了材料浪费的量。这也是有利的,因为这允许分销商提供具有一种尺寸的库存,而不是提供具有多个不同圆盘尺寸的单片库存以与具有不同传动盘直径的工具相配合。有利的是,此方法减少了库存。
虽然在一个示例性实施例中,研磨或表面修饰组件22看似是以相同的结构、形状和尺寸而制成,但这些并不是本发明的要求。研磨或表面修饰组件22可使用多种多样的材料、结构、形状和尺寸。本发明设想许多具有直边的形状以减少浪费。另外,还可使用易得的圆形盘,但减少浪费的量较少。在一个示例性实施例中,研磨或表面修饰组件22中的每一个可由用于研磨工作面18(图3A)的单个大致伸长的矩形薄片所限定。也应当理解的是,研磨或表面修饰组件22的形状可为梯形或三角形。上述构造使得料片在没有浪费的情况下容易地切割,这正是形成盘时的情形。
图3A示出一个示例性实施例,其中所述研磨片组件22可具有相对的第一主表面22a和第二主表面22b;分别地具有前缘22c和尾随前缘的剩余部或尾部22d。第一主表面22a可使磨粒26可保持为任何合适的类型和尺寸。第一主表面22a通常可限定研磨或工作面29。虽然本发明公开了磨粒26,如上所述也可使用进行其他表面处理操作的其他表面处理颗粒。第二主表面22b允许将钩环类型的连接机构25固定在其上。在该实施例中,连接机构25可具有可直接固定至载体组件20上的环25,如图3A中所示。环25可以可拆除的方式连接到安装在主表面24上的钩环连接机构28的钩27。除了钩环连接机构外,也可使用其他可拆除的机构,包括但不限于可拆除型或永久型的压敏粘合剂型连接机构。
如图中所示,研磨或表面修饰组件22可设置成相对彼此间隔开并具有大致圆周的关系以及临近主表面24的周边边缘或范围。通过设置成临近周边,与在环绕研磨或表面修饰组件22的单个磨料盘的情况下相比,研磨或表面修饰组件22可施加更大的单位压力(在较小的总接触面积上有相同的总机械压力)。同样,与不是以最佳转速旋转的单盘区域(如,中心)相比,由于在周边的研磨组件以更高的转速旋转而进行更多的研磨。虽然未图示,但可提供双面的研磨或表面修饰组件。研磨或表面修饰组件22可由任何合适的材料和尺寸制成。同样,它们可从明尼苏达州圣保罗市的3M公司商购获得。
本发明设想使用任意合适数量的研磨或表面修饰组件22。数量可取决于所要进行的表面处理的类型、以及所使用的磨料制品的类型。它们的分布模式还可根据各因素而变化,诸如所要进行的表面处理的类型。如上所述,研磨或表面修饰组件22可具有相同、相似或不同的构造和研磨质量或特性。因为研磨或表面修饰组件22是围绕一个轴线旋转,所以重要的是它们各自的前缘与表面修饰平面29间隔离开,以便在研磨期时它们不接触或者受损坏。虽然本实施例的前缘22c是大致呈矩形的磨料片22的线性前缘,但该前缘可为任意构造并可采取其他取向。但是,无论选择何种构造,该前缘都应远离表面修饰平面,否则应加以保护以避免被损坏或者被破环。在这方面,本发明设想包括多种多样的上述保护性保持设置。
在一个示例性实施例中,载体组件20可包括支承构件32和保持器构件34。由平面型研磨支承构件32制成的两件结构,例如平板32,以及保持或保持器构件34,诸如平板34被示出,但也可使用单个构件或平板或可使用多个板区段。研磨工具接合器12被设置成可拆除地固定至动力工具16上。支承构件32和保持器构件34;可分别由任何适合于将要进行处理的表面的合适材料和厚度而制成。在该示例性实施例中,支承构件32可由玻璃纤维制成,并且还可包括但不限于硫化橡胶、胶合板或层压板、金属板材等。支承构件32可具有任意合适的厚度以提供可靠性和耐用性。保持器构件34可固定地连接至或可拆除地连接至支承构件32。在该示例性实施例中,它们可以大致共延关系连接到一起。应当理解的是,由于保持器构件34在径向上可大于或小于支承构件32,所以上述关系不是必须的。同样,保持器构件与支承构件的几何形状不必相同。虽然本文所公开的载体组件20包括至少两个组件,但可理解的是可使用其他合适数量的组件,包括一个整体主体(即,单件)。本发明的保持组件34环绕任何能够可拆除地保持在载体组件20上的表面修饰组件22的合适结构,以便进行研磨,但也保护了前缘22c以避免或最小化其损坏或破坏,而同时仍保持它们以便易于更换。
继续参照图1-图3A,示出一种低成本和简单的用于保持研磨或表面修饰组件22的方法。在该实施例中,前缘22c没有固定在载体组件上。该示例性实施例包括多个大致径向延伸且大致椭圆形的开口36。开口36可用于可拆除地接收相对应的表面修饰组件22的前缘22c,其可插入开口36以保护该前缘部分。如上所述,可利用环25将各磨料片组件22的剩余部或尾部22d可拆除地连接到载体组件。如图所示,表面修饰制品22的固有刚度以及后缘部被钩27固定的事实,允许将前缘22c保持在凹槽空间30内(凹槽空间30被板限定在板之间),并且因此与研磨平面29间隔开并被保护在凹槽空间30内。虽然可使用凹槽30和开口36来保证前缘22c的间距以及对前缘22c的保护,但该前缘可被其他结构(未图示)保持在其中。代替开口36,本发明设想但不限于通道(未图示)、凹槽(未图示),用于将前缘22c保持在表面修饰平面的下面。
在图3B所示的示例性实施例中,在前缘部分22c上面的可拆除的环25帮助可拆除地将前缘部分22c保持在位于凹槽30中的连接机构28的钩27上。这样,将前缘部分22c可拆除地固定,并且可以防止其在载体组件旋转时被损坏或被破坏,因为前缘部分保持与表面修饰平面29间隔开的凹槽30中。在该实施例中,如前所述,表面修饰组件22的剩余部或后缘部22d被环25可拆除地固定在连接机构28的钩27上,该连接机构28被安装在支承构件32上以限定表面修饰平面29。虽然图示该支承构件为实心的,但应当理解的是被板限定在板之间的支承构件32亦可由有弹性的泡沫垫构件制成。或者,可将一弹性垫(未图示)设置在连接机构28与支承构件32之间。
上述构造是简单的而且可有效防止前缘22c被损坏。本发明设想使用多种合适的结构来保持和保护该前缘。当然,本发明设想保持组件34可包括任何合适的机械和/或粘合剂连接系统,以用于永久地或者可拆除地将该表面修饰组件连接到该载体组件。例如,保持组件34可采用若干形式的结构,包括但不限于夹具(未图示)、保持器(未图示)等。保持组件34可包括保持表面修饰组件的前缘远离表面修饰平面的任意结构。本发明设想使用各种类型的等效保持机构来将前缘部分固定至载体组件。
没有被载体组件承载的可拆除的组件可被包含在表面修饰组件上。研磨组件22可被拆除和再次使用。在研磨期间,该研磨组件往往是其径向向外部分的磨损比其径向向内部分的磨损要严重。因此,在拆除后可将该研磨组件旋转180度,由此可对磨损较轻的径向向内部分进行设置使得其成为径向上最外面的部分。
图4示意性地示出表面修饰薄片组件422的另一个示例性实施例。该实施例包括弹性垫450,弹性垫450是通过压敏粘合剂层440a而连接到表面修饰薄片组件422的主表面422b上。可通过压敏粘合剂层460将弹性垫450可拆除地连接到载体组件(未图示)上。或者,可用可拆除的机械连接机构,包括但不限于钩环紧固元件,来代替压敏粘合剂层440a和460。该弹性垫材料可由适合于预期目的的任何合适的材料而制成,诸如聚氨酯泡沫塑料等。可选择弹性垫450的厚度来发挥其力吸收功能,从而提供表面修饰组件的浮动。如附图所示,该实施例还包括在前缘422c的一侧上的压敏粘合剂层440b,以便将该前缘可拆除地固定至载体组件。若不将弹性垫安装在表面修饰组件上,可将弹性垫直接安装在载体组件20上。通过任何合适的技术,诸如压敏粘合剂、钩环紧固件等,将弹性垫450可拆除地连接到该载体组件。或者,弹性垫可用非弹性构件代替。作为另外一种选择或除此之外,弹性垫可设置在其他位置。因此,由于在研磨期间能够独立地浮动在非平坦表面上弹性垫改善了表面修饰操作。而且,虽然使用了弹性垫,本发明设想使用弹簧状元件或者其他等效元件来代替。该弹性垫使得研磨组件能够浮在不平的表面上。在上述实施例中,前缘22c可与研磨平面29间隔开或间隙开合适的距离‘a’。在一些实施例中,间隙‘a’可在约1/8英寸至约1/4英寸或更大的范围内。该间隙应充分大,以避免在进行研磨时前缘被钉子或其他类似的凸起撞击。
图5示出本发明的另一个示例性实施例,其中所述表面修饰元件50可拆除地固定至弯曲的导向板52上,如利用压敏粘合剂等。虽然未图示,但也可使用其他合适的可拆除的机构,诸如,但不限于,钩环紧固元件或者其他等效结构。将弯曲的板52连接至弹性垫59上,如使用粘合剂。垫片59依次被载体组件的支承构件32承载,诸如通过粘合剂层54或者任何其他合适的固定机构。弯曲板52具有相对的方向朝上的(如附图中所示)端部56,可将表面修饰元件50的相应前缘和后缘部55可拆除地固定在端部56上。在该实施例中,连接表面修饰元件50使得其端部适形于弯曲板52的弯曲。这样,使端部56弯曲以远离表面修饰或研磨平面29,以便它们不与在被修饰的表面上的凸起接触。应当理解的是,除了弯曲板还可使用其他结构来确保表面修饰元件的前缘将不会接合上述凸起。当然,该前缘部分旨在用来保持远离研磨平面,即使在弹性垫压缩的情况下,因为弹性垫允许表面修饰元件的浮动。虽然将表面修饰元件的两端保持在远离表面修饰平面29的方向上,但对这方面没有要求。此外,通过将表面修饰制品的两端保持间隔开的关系,由于任意端均可是前缘从而使得接合器12正反两面可用。
此外,在图1至图4中所描述的实施例中,该表面修饰制品可具有连接和保护的前缘和后缘,如在相应的开口中所示。通过保持远离研磨平面,可使上述实施例可逆地旋转。在这个后面的实施例中,应理解的是表面修饰制品的中间部分将会固定至支承构件上。
从上述内容可知,应当理解的是,本发明能够形成在表面修饰产品本身和在其制作过程中显著减少材料浪费的量的制品、系统、和接合器。如上所述,本发明在制作圆盘形制品过程中显著减少材料浪费的量。此外,本发明还包括使用表面修饰制品,诸如磨料制品,由于尺寸相同可显著减少材料浪费的量研磨件可用于各种盘径。因此,分销商,例如,不必库存像其他情况下那样多的件。
本发明允许使用可更换的研磨或表面修饰组件而形成制品、系统、和接合器,所述研磨或表面修饰组件可容易地安装到动力表面修饰工具系统上并从其上拆除。而且,本发明提供一种能够将低成本的表面修饰工具接合器连接至动力工具组件的经济的方法。
此外,本发明提供诸如研磨或表面修饰组件的表面修饰组件插入物,从而能够低成本且方便地安装和拆卸磨料制品。本发明包括使用研磨组件插入物,其便于仅更换那些可被磨损或损坏的研磨部分而不是更换整个盘。
在不脱离本发明的精神和范围的前提下,本发明可以进行多种修改和更改。因此,本发明并不限于上述实施例,但是可受下列权利要求以及其任何等同物所述的限制所控制。
Claims (10)
1.一种接合器,其包括:
能够旋转的载体;
在所述载体上的多个表面修饰制品,所述表面修饰制品中的每一个具有用于修饰表面的主表面和至少一个前缘部分;和
在所述载体和所述表面修饰制品中的一个上的保持组件,所述保持组件用于当由所述主表面进行表面修饰时,将所述表面修饰制品中的每一个的前缘部分以与工作面间隔开的关系进行保持;
弹性构件,所述弹性构件介于所述表面修饰制品中的一个表面修饰制品和所述载体之间;以及
在所述弹性构件上的导向板,所述导向板介于所述弹性构件和所述表面修饰制品之间,其中所述表面修饰制品被可拆除地固定至所述导向板,并且所述导向板具有将所述表面修饰制品的端部保持并远离研磨平面导向的部分。
2.根据权利要求1所述的接合器,其中所述保持组件中的每一个包括在所述载体的主表面中的凹槽,用以接收所述前缘部分中相对应的一个。
3.根据权利要求1所述的接合器,其中所述表面修饰制品中的每一个包括大致平坦的构件。
4.根据权利要求3所述的接合器,其中所述表面修饰制品的主表面中的每一个具有大致的直边。
5.根据权利要求4所述的接合器,其中所述表面修饰制品中的每一个具有第一和第二相对表面,其中所述第一相对表面在其上承载有磨料制品,并且所述第二相对表面包括具有可拆除连接机构的保持组件。
6.根据权利要求5所述的接合器,其中所述第二相对表面的可拆除连接机构包括钩连接机构构件与环连接机构构件中的一种。
7.根据权利要求5所述的接合器,其中所述第二相对表面的可拆除连接机构包括压敏粘合剂。
8.根据权利要求5所述的接合器,其中所述第二相对表面的连接机构包括可拆除机械连接机构,并且所述载体包括对应的连接机构来与所述可拆除机械连接机构配合,从而能够将所述表面修饰制品手动地连接至所述载体以及从所述载体拆除。
9.根据权利要求1所述的接合器,其中所述保持组件连接到所述载体,并且包括连接至少一个表面修饰制品的支承构件,从而保持所述表面修饰制品的前缘不与所述工作面接合。
10.根据权利要求1所述的接合器,其中所述弹性构件被连接到所述表面修饰制品并且紧靠所述载体设置,使得所述表面修饰制品浮动在所述工作面上。
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